In this study, we focus on the improvement of data quality transmitted from a weather buoy that guides a route of ships. The buoy has an Internet-of-Thing (IoT) including sensors to collect meteorological data and the buoy’s status, and it also has a wireless communication device to send them to the central database in a ground control center and ships nearby. The time interval of data collected by the sensor is irregular, and fault data is often detected. Therefore, this study provides a framework to improve data quality using machine learning models. The normal data pattern is trained by machine learning models, and the trained models detect the fault data from the collected data set of the sensor and adjust them. For determining fault data, interquartile range (IQR) removes the value outside the outlier, and an NGBoost algorithm removes the data above the upper bound and below the lower bound. The removed data is interpolated using NGBoost or long-short term memory (LSTM) algorithm. The performance of the suggested process is evaluated by actual weather buoy data from Korea to improve the quality of ‘AIR_TEMPERATURE’ data by using other data from the same buoy. The performance of our proposed framework has been validated through computational experiments based on real-world data, confirming its suitability for practical applications in real- world scenarios.

매년 우리나라 연안해역에서 항해 중인 소형선박 및 소형어선과 연안에 어 로작업을 위해 설치된 시설물과의 접촉 사고가 빈번하게 발생한다. 이러한 사 고들은 주로 연안해역에 설치된 양식장, 정치망, 자망 등으로 인해 발생하며,선박 사고의 일반적인 원인으로는 항해 중인 선박에서 선원의 상무인 경계 소 홀, 침로 유지 및 선위 확인의 미충실, 항해 일반원칙과 국제해상충돌방지규칙 의 미준수 등 여러 가지가 될 수 있다. 본 논문에서는 어구손상사고와 관련된 사고의 원인을 검토하기 위해 해양안전심판원 재결서를 통해 분석하였으며, 그 결과 사고의 원인으로 경계 소홀, 설치된 어구와 적절한 거리 미확보, 항해 계 획 수립 미비 등이 사고의 원인으로 작용한 것을 알 수 있었다. 이러한 인적요 인으로 발생하는 사고를 줄이기 위해서는 선원의 꾸준한 안전교육이나 선박 안 전관리체제의 시스템 변경과 같은 오랜 시간과 많은 비용이 필요하다. 본 논문 에서는 어구를 조금 더 빨리 직관적으로 발견하여 인적요소를 제외한 다른 사 고요인을 제거하는 방법으로 사고 발생을 줄일 수 있는 방안을「수산업법」, 「어업면허의 관리 등에 관한 규칙」,「양식장ㆍ어장 표지시설의 설치 기준」, 「양식산업발전법」 등에서 문제점을 파악하고 개선하여 어구손상사고를 줄일 수 있는 방법을 모색해보고자 한다.

As a method to understand the ecological habits around the artificial reef, various reports such as fishing gear survey, diving, sound survey, underwater CCTV and camera, etc. are reported. Among them, the sound survey method is carried out by installing an acoustic system on the ship and can be investigated regardless of the marine environment such as time constraints and turbidity. Such method, however, takes a lot of manpower and time as the ship travels at a constant speed. Investigations around artificial reefs are being conducted in an artificial way, and a lot of time and labor are consumed as such. Maritime buoys have been operated for various purposes such as route signs, weather observation, marine environment monitoring and defense monitoring for navigation safety in the past, but studies on monitoring systems for ecological habits and distribution of fish using marine buoys are remarkably insufficient. Therefore, this study aims to develop a system that allows users to directly monitor fish group detector data by estimating the distribution of fish groups around artificial reefs and using wireless communication at sea. In order to confirm the suitability of the maritime buoy used in this study, it was operated to compare data using LTE-equipped buoys capable of wireless communication and a data logger-type system buoy. Data transmission of buoys capable of LTE communication was carried out in a 10-minute ON, 10-minute OFF method due to the limitation of the power supply capacity, and data of the data logger-type buoy received full data. We compared and analyzed the data received from the two fish detectors. It is expected that real-time monitoring of the wireless buoy detection device using LTE will be possible through future research.

현재 운용되고 있는 대형 등부표는 대부분 철소재로 제작되어, 부식과 침식에 취약할 뿐 아니라 중량이 커서 설치 및 유지보수 가 어렵다. 또한, 주위를 항해하는 선박과 충돌시 등부표 및 선박의 구조적 피해는 물론 인명피해를 발생시키기도 한다. 이러한 철소재 등 부표의 문제점들을 해결하고자 친환경, 경량화 재질을 사용한 등부표가 주목을 받고 있고, 최근 국내에서도 부체와 상부구조물에 각각 친환경 경량소재인 EPP(Expanded Polypropylene)와 알루미늄 소재를 적용한 경량 등부표가 개발된 바 있다. 등부표가 본연의 기능을 수행하기 위해서는 복원성능 및 파랑중 (동적) 운동성능의 확보가 중요한데, 경량화 등부표는 기존의 철재 등부표와 중량 분포 및 운동특성이 다르기 때문에 이에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 새롭게 개발된 전원일체형 경량 7마일 등부표의 복원성능과 다양한 환경조건(파도, 바람, 조류)하에서의 운동성능을 평가하였다. 계류시스템을 고려한 운동해석에는 ANSYS사의 AQWA를 사용하였으며, 운동성능 추정의 정도 향상을 위하여 상용 CFD SW인 Simens사의 STAR-CCM+를 사용해 추정한 풍하중 및 조류하중을 운동해석에 사용하였다. 추정된 등부표의 유의운동의 최대값을 비교한 결과, 바람보다는 파도와 조류가 운동성능에 상대적으로 큰 영향을 미치며, 해상상태가 나빠질수록 (Beaufort No. 3이상) 운동이 급격히 커지는 것으로 예측되었다. 이는 해상상태가 나빠지면서 불규칙 파 에너지 스펙트럼의 최대 주파수가 등부표의 고유주파수에 근접하기 때문으로 추정된다.

현재 우리나라에서 사용되고 있는 등부표의 종류는 10가지 정도이며, 부표 설계 및 개발의 대부분을 외국 기술에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 해상 계측 등이 가능한 소형 등부표의 개발을 목표로 소형 부표의 설계안을 제시하고 그 안전성을 수치적으로 검토하였다. 구체적으로는 다양한 실제 해상환경과 유사한 조우각과 선속 변화에 따른 내항성과 관련된 응답 진폭비, 부가저항 등의 값을 수치적으로 시뮬레이션하였다. 설계된 부표의 응답해석 결과, 종요응답비가 조우주파수의 증가에 따라 전체적으로 감소하는 특성을 확인하였다. 횡파에 대한 부가저항이 가장 크게 나타나는 것으로 분석되었고, 최종적으로 제시된 부표가 일정 조건하에서 응답 특성이 확보됨을 확인하였다.

On-machine automatic measuring software from 3-D solid modeler is generally applied to assess the functional performance of a final produce for computer numerical control (CNC) machine. Automatic measuring software may also be performed on individual components of CNC machine in which some functional aspect of the component must be examined and cannot be implicity determined by means of a mechanical inspection. The manufacturing specialist, combined with the appropriate software simulation, can not only create the commands to drive the virtual measuring but also can check for mistakes by viewing the computer graphics simulation of the tool cutting sequence.

항로표지사고는 통항선박의 항행위험을 초래하고, 항로표지의 신뢰성을 저하시킬 수 있다. 해상에 가장 많이 설치·운영되고 있는 등부표는 바람, 조류, 파도 등 해양기상의 영향으로 인한 사고율이 가장 높다. 그러나 우리나라 등부표 설치해역별 해양기상조건이 다름에도 불구하고, 등부표의 동적안정성 계산에 있어 전 해역에 일류적인 극한조건만을 적용하고 있는 문제점이 있다. 따라서 본 연구의 목적은 등부 표 중 해상에 가장 많이 설치되어 있는 LL-26(M) 등부표의 동적안정성을 분석하여, LL-26(M) 등부표의 안정적인 운영 방안을 제시하는 것 이다. 이를 위해 등부표와 관련한 선행연구의 해역별 기상을 분석한 후, 해양기상에 의한 사고발생 횟수가 많은 해역별 대표 등부표에 적용하 여 동적안정성(경사각)을 추정하였다. 연구결과 각 해역별 LL-26(M) 등부표의 경사각은 상이하였다. 즉, 바람에 의한 경사각은 10.329°~ 36.868°이고, 조류에 의한 경사각은 0.123°~18.834°이며, 파도에 의한 경사각은 4.777°~20.695°로 나타났다. 이러한 연구결과는 LL-26(M) 등부 표의 안정적 운영을 위한 해역별 설치기준 마련에 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

해상등부표는 선박 통항의 안전을 위해 필요한 시설로 파손 및 유실되는 경우 예상치 못한 예산 지출뿐 아니라 등부표 운용이 불 가능해짐에 따라 선박 통항 안전에도 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 해역의 교통흐름을 반영할 수 있는 해상교통평가지표를 적용하여 등부표 접촉사고의 위험성을 평가하고자 한다. 이를 위하여 평가대상 해역을 등부표 설치기수가 많고 등부표 접촉사고가 많이 발생하는 부산항 제5항로로 설정하고, 대상해역의 등부표 접촉사고 현황을 조사했다. 그리고 해상교통평가지표로 사용될 수 있는 해상위험평가도구인 IALA Waterway Risk Assessment Programme(IWRAP MkⅡ)와 Potential Assessment of Risk Model(PARK Model)를 활용하여 등부표 접촉사고 발생의 위험성을 평가했다. 그 결과, 마산항 입출항 선박과 부산항신항 입출항 선박으로 교통흐름이 복잡한 경계해역 인근에 위치한 등부표와 항로를 따르지 않는 선박들이 항로를 가로지르는 운항패턴을 보이는 가덕수도 입구 인근에 위치한 등부표, 부산항신항 내항항로의 방파제 인근에 위치한 등부표가 접촉사고 위험성이 큰 것으로 평가되었다. 본 연구는 등부표 사고 위험성을 평가할 수 있는 통합 모델을 만드는 기초 자료로 활용될 수 있으며, 추후에 다양한 해역의 접촉사고 위험성을 평가하고, 미래교통량을 추정·적용하여 등부표 신설 시 안전한 등부표 설치 위치를 선정할 수 있을 것이다.

선박의 대형화와 고속화에 따라, 발전된 안전운항 기술에 대한 요구가 최근 크게 늘어나고 있으며, 그 중, 해상 부표는 교통 안전정보를 제공하는 해상교통 분야의 주요 장비이다. 해상부표를 새롭게 설계하거나 설치 시, 안전성과 견고함을 판단하기 위해서 사전 검증은 반드시 필요한 과정이다. 본 논문은 새로운 해상 부표의 설계에 대해, 외부 환경 요소의 변화에 따른 설계물의 반응을 컴퓨터상에서 미리 보여주기 위한 프로그램을 구현했다. 즉, 외부 영향요소 즉, 바람, 파도 및 조류 값의 변화에 따라 설계물이 반응하는 결과를 시각적으로 보여준다. 특히, 영향요소 및 기능의 확장을 고려하여, 프로그램 내부 설계에 소프트웨어적 부품 개념을 도입한 아키텍처를 구성했다. 본 논문에서 지향하는 시각적 프로그래밍과 소프트웨어적 부품개념을 동시에 지원할 수 있는 그래픽 툴로써 Quest3D를 이용했다.

등부표의 등명기에 안정적으로 전력을 공급하는 것은 매우 중요하며 전력공급이 안정적이지 못하면 해난 사고를 발생시킨다. 태양광 발전 환경은 해상에서 큰 차이가 있음에도 불구하고, 등부표의 태양광 발전 시스템은 육상의 독립 발전 시스템의 설계 기준에 따라 설계되고 있다. 또한 등부표가 갖는 구조적인 특성을 반영하지 않고 태양광 발전 설비의 용량을 설계하고 있다. 그러므로 해상 환경에 맞지 않는 잘못되 설계로 인하여 발전량이 부족하게 되어 축전지가 과방전하게 된다. 축전지가 과방전하면 등명기에 안정적인 전력을 공급하지 못한다. 본 논문은 태양광 기반의 등부표의 설계 기준을 나타내었다. 3개월 동안 등부표 전력 시스템의 태양광 발전 전력, 소비 전려, 축전지 전압을 측정하였다. 또한 수집한 자료를 바탕으로 해상 등부표 전력운용을 분석하였다. 분석 결과 육상 설계 기준의 태양광 발전 전력과 등부표의 실제태양과 발전 전력이 다르다는 것을 확인하였다. 분석 결과를 바탕으로 등부표의 전력 시스템 설계 기준을 제안한다.

일반적으로 해양 시설물은 대부분 태양광 기반의 발전 시스템으로 구성된다. 태양광 발전 시스템은 날씨의 광량에 따라 변화한다. 태양광 발전 시스템은 흐린 날과 비오는 날에 전력 생산량이 감소한다. 태양광 발전량이 부족해지면 해양 시설물에 전력 부족이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문은 태양광과 파력 시스템을 복합한 하이브리드 발전 제어 시스템을 제안한다. 파력 발전 시스템은 웰스 터빈과 영구자석 발전기로 구성되어 있다. 제안하는 시스템을 특별한 지역에 설치하고 태양광 발전 전력과 파력 발전 전력을 측정하였다. 실험결과 태양광 전력은 파력에 비하여 안정적인 전원이다. 그러나 파력은 태양이 없는 동안에도 전력을 공급할 수 있다. 제안하는 하이브리드 시스템의 전력 특성이 태양광 시스템에 비하여 높은 안정성을 갖는 것을 알 수 있다.

본 논문에서는 국내 무역항 항로에 배치되는 등부표의 최적 배치에 대한 기준을 설정하기 위한 기초자료로서 항해자들을 대상으로 등부표의 시인거리와 배치에 대한 선호를 분석하였다. 무역항의 각 규모를 감안하여 항만별로 약 30~150부의 설문지를 배포하였고, 총 356부의 유효한 설문지가 분석에 사용되었다. 육안으로 청명한 날씨의 주간에 부표를 인지하는 거리는 2~4마일이 55.0%로 가장 많았다. 부표의 배치방식에서는 양측 부표방식의 선호가 62.1%로써 가장 높았다 또한 부표의 전후사이의 선호 간격은 평균 1.09마일이었다 쌍안경 없이 시인할 수 있는 부표의 기수는 2기가 40.6%로 가장 선호되었다.

Radar is an indispensible equipment in all vessels under way. In Korea there are many fishing net buoys near the coast, which causes an enormous threat to safe navigation because it is very difficult to detect the buoys by radar due to their small radar cross section. In this study RTE(Radar Target Enhancer) was installed on the fishing net buoy and its echo was analysed carefully. The results showed the possibility of wide detection of targets, especially small targets such as fishing net buoys, navigation buoys and etc.

A large number of the set-nets are set in Namhaedo coast of Korea. The floats of these set-nets are not only small even in case of large floats but also they scarcely have distinguishable marks such as light buoys or flags, so that they are very hard to be recognized by naked eyes and thus became probable obstacles to navigation for the passing ships and the fishing vessels. In order to research the capability of detecting such nets with Radar, the author investigated a maximum detectable range of the ordinarly large floatsand of a floating corner reflectors of various size and shape by Radar. The results obtained are as follows; 1. A maximum detectable range of large floats at a close range can be calculated by the Radar equation in sufficient accuracy. 2. Large floats of the large set-nets are also detectable by Radar even though it's detectable range boundary was within 0.2-0.65 miles. And the Radar picture of large floats was easier to be found with somewhat higher setting of the gain control on shorter range scale of the 1 mile. 3. Floating corner reflector rather suitable for set-net floats of "S" type reflector proposed in this paper, of which the dimension must be above 17cm in diameter to be detectable by Radar at 2 miles.t 2 miles.